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我国目前正面临着严峻的水体污染形势,在城市和近郊的河流与湖泊中,氮素污染尤为严重。由此而引起的水体黑臭、富营养化等现象严重影响了工农业的发展以及居民的日常生活。本研究从环境样品中筛选出优良的好氧反硝化细菌,探究了其反硝化特性,主要研究结果如下:(1)采用富集培养和溴百里酚蓝平板法从活性污泥中分离出一株反硝化细菌ADH1。结合16S rDNA系统发育分析结果和生理生化反应,鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。该菌株中存在反硝化功能基因nirS和nosZ,通过这两种功能基因序列的系统发育分析,进一步证实了菌株ADH1属于Pseudomonas sp.。(2)该菌株主要以同化作用的方式利用NH4+-N,其利用率随着溶解氧含量的升高而增大。在150r/min的振荡培养条件下,12h内对NH4+-N的利用率达96.3%。该菌对NO3--N的利用方式则有两种:在静置缺氧条件下,16h内对NO3--N的转化率达到96.1%,其中84.7%的NO3--N完全经反硝化作用从培养液中去除,剩余的则被菌体同化吸收;在150r/min的振荡培养条件下,10h内对NO3--N的转化率达97.8%,TN去除率超过40.0%,表明ADH1是一株性能优良的好氧反硝化细菌。(3) Plackett-Burman试验及响应面分析结果表明C:N、DO(通过装液量控制)及温度是影响ADH1反硝化作用的主要因素。当C:N为14.9:1、装液量为250mL、温度为37.35℃时,该菌对TN的去除率可达94.3%。根据水体中NO2--N、NO3--N及TN的变化,考察了该菌分别在无曝气和曝气的条件下的脱氮效果:在无曝气水体DO为1.00~1.50mg/L时,投加ADH1并不能强化水体中的反硝化作用;但当曝气后水体中DO为3.00~4.00mg/L时,投菌组中NO2--N的积累周期较短,而且NO3--N的转化速率、TN的去除率均明显高于只投加碳源的试验组。说明曝气条件菌株ADH1可以显著强化水体中的反硝化作用。(4)基于DGGE图谱的主成分分析结果表明,向水体中投加ADH1菌体或添加碳源(乙酸钠),均会使水体中的细菌群落结构发生变化。DGGE图谱显示菌株ADH1能在一定时间内定植于水体中,说明该菌对环境的适应性较好。